高考化学一轮复习 专题检测（三）非金属及其化合物（含解析）-人教版高三化学试题

专题检测（三）非金属及其化合物一、选择题(每小题有1～2个选项符合题意)1．为建设“蓝天常在、青山常在、绿水常在”的美丽中国，国务院颁布了《水污染防治行动计划》。下列做法不利于该目标实现的是()A．推广使用无磷洗涤剂B．用O3替代Cl2作饮用水消毒剂C．用工业污水直接灌溉农田D．含Cr3＋的废水用适量石灰处理后排放解析：选CA项，磷元素可以造成水体富营养化，推广使用无磷洗涤剂可以减少水污染，正确；B项，臭氧作氧化剂，产物是水，没有污染，正确；C项，工业污水含有很多有害物质，可以造成水污染，错误；D项，Cr3＋和石灰水反应生成Cr(OH)3沉淀，除去Cr3＋的水可以排放，正确。2．化学与科学、技术、社会、环境等密切相关。下列说法不正确的是()A．酸雨降落到地面上后其pH会逐渐变小是因为酸雨中的亚硫酸被缓慢氧化B．光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅C．“嫦娥二号”研制过程中使用了大量的复合材料D．玻璃中含有的酸性氧化物SiO2可与NaOH溶液反应，故可用NaOH溶液雕刻工艺玻璃上的纹饰解析：选D酸雨降落到地面上pH逐渐变小的原因是SO2与H2O反应生成的H2SO3具有还原性，在空气中与O2发生缓慢氧化生成强酸H2SO4，导致雨水酸性增强，pH变小；用于雕刻工艺玻璃上纹饰的是氢氟酸而不是NaOH溶液。3．(2019·溧水中学模拟)下列有关物质性质和用途具有对应关系的是()A．二氧化硅熔点高，可用于制光导纤维B．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥气体C．次氯酸钙具有强氧化性，可用于消毒杀菌D．氯化铁易水解，可用于腐蚀铜制线路板解析：选C二氧化硅晶体能对光产生全反射，能传递光信号，所以二氧化硅晶体可用于制光导纤维，与熔点无关，故A错误；浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，与硫酸的脱水性无关，故B错误；次氯酸钙具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于消毒杀菌，故C正确；氯化铁能与Cu反应生成氯化铜和氯化亚铁，反应中氯化铁作氧化剂，应用了氯化铁的氧化性，与水解无关，故D错误。4．有a、b、c、d、e五种气体，进行下列实验，a、b、c、d、e依次可能是()(1)a和b混合气体变红棕色(2)c和d混合产生白烟(3)c和e分别通入少量溴水中溴水都变成无色透明的液体(4)b和e分别通入氢硫酸中都产生淡黄色浑浊A.O2、NO、HCl、NH3、CO2B．O2、NO、NH3、HCl、SO3C．NO、O2、NH3、HCl、SO2D．HCl、CO2、NH3、H2S、CH4解析：选Ca和b混合后气体变成红棕色，可知a和b分别为NO与O2中的一种；b通入氢硫酸中产生淡黄色沉淀，则b为O2，a为NO；c和d混合产生白烟，则c和d分别为NH3、HCl中的一种；c通入少量溴水中溴水变成无色透明的液体，则c为NH3，d为HCl；e通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，e通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则e为SO2。5．(2019·海安高级中学模拟)在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A．Al2O3eq\o(→,\s\up7(盐酸))AlCl3溶液eq\o(→,\s\up7(通电))AlB．NH3eq\o(→,\s\up7(O2/催化剂),\s\do5(△))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3C．SiO2eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))Na2SiO3溶液eq\o(→,\s\up7(CO2))H2SiO3D．Seq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(点燃))SO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4解析：选C铝是活泼金属，不能通过电解氯化铝溶液制取铝，工业上采用电解熔融氧化铝冶炼铝，故A错误；氨气催化氧化生成NO，不能直接生成NO2，故B错误；二氧化硅是酸性氧化物，和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠溶液，硅酸酸性比碳酸弱，向硅酸钠溶液中通入CO2，生成硅酸沉淀，两步反应都能实现，故C正确；二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧化生成硫酸，二氧化硫和水不能一步转化为硫酸，故D错误。6．甲、乙、丙、丁四种物质之间存在如图所示转化关系，且甲、乙、丙均含有相同的某种元素。下列推断错误的是()A．若甲为焦炭，则丁可能是O2B．若甲为N2，则丙可能是NO2C．若甲为Cl2，则丁可能是FeD．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2解析：选B若甲为焦炭，丁是O2，乙是CO，丙是CO2，CO2和焦炭反应又生成CO，A正确；甲为N2，丙是NO2时，丁是O2，乙是NO，NO2和N2反应不能生成NO，B错误；甲为Cl2，丁是Fe时，乙是FeCl3，丙是FeCl2，FeCl2又可与Cl2反应生成FeCl3，C正确；甲为NaOH溶液，丁是CO2时，乙为Na2CO3，丙为NaHCO3，符合转化关系，D正确。7．在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是()A．①②③④ B．①②③C．①③④ D．②③④解析：选A由于浓硫酸吸水后会有热量放出，图①通过观察温度计温度的上升来验证；图②可通过胆矾晶体变白说明浓硫酸具有吸水性；图③通过观察KNO3晶体析出说明浓硫酸具有吸水性；图④可通过观察导管末端液面上升说明烧瓶内水蒸气被浓硫酸吸收导致气压下降。8．将X气体通入BaCl2溶液中，未见沉淀生成，然后通入Y气体，有沉淀生成，X、Y不可能是()选项XYASO2H2SBCl2CO2CNH3CO2DSO2Cl2解析：选BA项，在溶液中SO2和H2S反应生成单质硫沉淀：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O；B项，Cl2与BaCl2溶液不反应，再通入CO2，酸性条件下不能反应生成BaCO3沉淀；C项，NH3与BaCl2不反应，但再通入CO2，则可生成BaCO3沉淀：2NH3＋H2O＋CO2＋BaCl2=BaCO3↓＋2NH4Cl；D项，在溶液中SO2可与Cl2反应：Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，反应生成的H2SO4可与BaCl2反应生成BaSO4沉淀：BaCl2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HCl。9.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是()选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液解析：选BA项，NH3收集用向下排空气法，不符合；C项，铜和稀硝酸反应不能产生NO2，且NO2的吸收不能用水，可以用NaOH溶液；D项，用浓盐酸与MnO2反应制Cl2需要加热，本装置不能满足。10．(2019·海安高级中学模拟)下列实验或原理不能达到实验目的的是()解析：选D2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，能达到实验目的，A正确；氯气溶于水，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，在饱和食盐水中上述平衡向左移，氯气溶解度减小，几乎不溶解，而氯化氢在水中溶解度极大，可以溶于饱和食盐水，能达到实验目的，B正确；Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，能达到实验目的，C正确；氯气与水反应的生成物次氯酸可以漂白pH试纸，不能达到实验目的，D错误。二、非选择题11．(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。[查阅资料](NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。[实验探究]该小组拟选用如下列各图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。实验1：连接装置A—B—C—D，检查气密性，按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol·L－1盐酸70.00mL)。通入N2排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N2。品红溶液不褪色。取下装置B，加入指示剂，用0.2000mol·L－1NaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00mL。经检验滴定后的溶液中无SOeq\o\al(2－,4)。(1)仪器X的名称是________。(2)滴定前，下列操作的正确顺序是________(填字母编号)。a．盛装0.2000mol·L－1NaOH溶液b．用0.2000mol·L－1NaOH溶液润洗c．读数、记录d．查漏、清洗e．排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面(3)装置B内溶液吸收气体的物质的量是________mol。实验2：连接装置A—D—B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通过N2排尽空气后，于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SOeq\o\al(2－,3)，无SOeq\o\al(2－,4)。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。(4)检验装置D内溶液中有SOeq\o\al(2－,3)、无SOeq\o\al(2－,4)的实验操作和现象是_________________________________________________________。(5)装置B内溶液吸收的气体是________。(6)(NH4)2SO4在400℃分解的化学方程式是___________________________________。解析：(1)仪器X为圆底烧瓶。(2)对滴定管的使用：先查漏、清洗干净，再用待装液润洗，赶走气泡再调零，最后读数，故顺序为dbaec。(3)0.2000mol·L－1NaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00mL，故消耗的盐酸为0.2000mol·L－1×0.025L＝0.005mol，装置B盛0.5000mol·L－1盐酸70.00mL，n(HCl)＝0.5000mol·L－1×0.07L＝0.035mol，HCl～NH3，因此B装置吸收的NH3物质的量为0.035mol－0.005mol＝0.03mol。(4)检验溶液中有SOeq\o\al(2－,3)、无SOeq\o\al(2－,4)的操作：取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀；加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解，放出无色刺激性气体。(5)根据观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体，则说明白色固体只能是(NH4)2SO3，即气体中含有NH3和SO2，SO2被NaOH溶液吸收，故B装置中的稀盐酸吸收的是NH3。(6)根据实验现象和氧化还原反应的原理可知，产物有NH3、N2、H2O和SO2，故反应的化学方程式为3(NH4)2SO4eq\o(=,\s\up7(400℃))3SO2↑＋4NH3↑＋N2↑＋6H2O↑。答案：(1)圆底烧瓶(2)dbaec(3)0.03(4)取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀；加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解，放出无色刺激性气体(5)NH3(6)3(NH4)2SO4eq\o(=,\s\up7(400℃))3SO2↑＋4NH3↑＋N2↑＋6H2O↑12．某学生为了测定部分变质的Na2SO3样品的纯度，设计了如下实验：回答下列问题：(1)写出A装置中玻璃仪器的名称：______________________________、______________、______________。(2)实验开始后，写出B中反应的离子方程式：________________________________。(3)C中的现象是____________________，E装置的作用是________________________________________________________________________。(4)按下图所示称取一定量的Na2SO3样品放入A装置的烧瓶中，滴入足量的H2SO4完全反应。然后将B中完全反应后的溶液与足量的BaCl2溶液反应，过滤、洗涤、干燥，得白色沉淀23.3g，则原样品中Na2SO3的纯度为______(精确到0.1%)。解析：测定原理为Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑、MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O、Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl、BaCl2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HCl，可得关系式为Na2SO3～BaSO4。样品的质量为(10＋10＋5－0.2)g＝24.8g，其中Na2SO3的质量为m＝eq\f(23.3g,233g·mol－1)×126g·mol－1＝12.6g，故Na2SO3样品的纯度为eq\f(12.6g,24.8g)×100%≈50.8%。答案：(1)圆底烧瓶分液漏斗酒精灯(2)Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)(3)红色鲜花褪色吸收未反应的氯气、二氧化硫等有毒气体(4)50.8%13．工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下，请回答下列问题：(1)步骤①所得废渣的成分是____________(写化学式)，操作Ⅰ的名称_______。(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2＋，HA表示有机萃取剂)：R2(SO4)n(水层)＋2nHA(有机层)2RAn(有机层)＋nH2SO4(水层)②中萃取时必须加入适量碱，其原因是______________________________________。③中X试剂为______________。(3)⑤的离子方程式为________________________________________________。(4)25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：pH1.31.41.51.61.71.81.92.02.1钒沉淀率(%)88.194.896.598.098.898.896.493.189.3结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为___________；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3＋)<______________。(已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39)(5)该工艺流程中，可以循环利用的物质有____________和____________。解析：(1)将含有K2SO4、SiO2杂质的VOSO4样品溶于水，SiO2不溶于水，步骤①过滤得废渣的成分是SiO2；将难溶性固体与溶液分离的操作是过滤，故操作Ⅰ的名称为过滤。(2)根据化学工艺流程知步骤②为萃取，即平衡：R2(SO4)n(水层)＋2nHA(有机层)2RAn(有机层)＋nH2SO4(水层)正向移动，故萃取时必须加入适量碱，其原因是加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率；步骤③为反萃取，上述平衡逆向移动，故加入的X试剂为H2SO4。(3)含有VO2＋、SOeq\o\al(2－,4)的水中加入氧化剂KClO3可以把＋4价的VO2＋氧化为＋5价的VOeq\o\al(－,3)，步骤⑤中加入氨水，VOeq\o\al(－,3)与氨水反应生成NH4VO3沉淀，发生反应的离子方程式为NH3·H2O＋VOeq\o\al(－,3)=NH4VO3↓＋OH－。(4)根据表格数据可知pH为1.7、1.8时钒沉淀率最高，故调节溶液的最佳pH为1.7～1.8；若钒沉淀率为93.1%，则pH＝2.0，c(H＋)＝10－2mol·L－1，c(OH－)＝10－12mol·L－1，此时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3＋)<eq\f(Ksp[FeOH3],c3OH－)＝eq\f(2.6×10－39,10－123)＝2.6×10－3mol·L－1。(5)根据流程示意图可知该工艺流程中可以循环利用的物质有氨气(或氨水)和有机萃取剂。答案：(1)SiO2过滤(2)加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率[或类似表述，如提高RAn(有机层)的浓度、百分含量等]H2SO4(3)NH3·H2O＋VOeq\o\al(－,3)=NH4VO3↓＋OH－(4)1.7～1.8(或1.7、1.8其中一个)2.6×10－3mol·L－1(5)氨气(或氨水)有机萃取剂14．(2019·常州一中模拟)某工厂以硝酸为原料生产亚硝酸钠，其工艺流程如图所示：已知：Na2CO3＋NO＋NO2=2NaNO2＋CO2。(1)“分解塔”中SO2从塔底进入，硝酸从塔顶喷淋，其目的是________________________________________________________________________。(2)“分解塔”中的温度不宜过高，其原因是________________________________________________________________________。(3)按一定计量比在“分解塔”中通SO2和喷入硝酸，若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰